Tartrat Oxidationszahl?
Hallo Community,
Ich bräuchte Hilfe bei der Bestimmung der Oxidationszahlen von Tartrat.Wie kommt man auf die Oxidationszahl des C- Atoms?
Gerne mit einem Erklärungsweg!🙂
Danke!
1 Antwort
Tartrat muß gerade in Mode sein.
Die Sauerstoffe und Wasserstoffe haben natürlich −II und +I, wie fast immer. Die Carboxyl-Kohlenstoffe haben +III, die in der Mitte der Kette 0: Das sieht man wenn man die bindenden Elektronenpaare anhand der Elektronegativität aufteilt und dann die Elektronen pro Atom zählt:
HOOC⁺ᴵᴵᴵ–C⁰HOH–C⁰HOH–C⁺ᴵᴵᴵOOH
Du kannst leicht verfizieren, daß die Summe aller Oxidationszahlen die Ladung des Moleküls ergibt, also Null: Wir haben sechs H-Atome (+6), sechs O-Atome (−12) und vier C-Atome (2⋅3+2⋅0=+6), Summe ist Null wie erwartet.
Ich habe das hier für Weinsäure vorexerziert, beim Tartrat-Anion ist es natürlich gleich weil die Reaktion von Weinsäure zu Tartrat keine Redoxreaktion ist und somit an den Oxidationszahlen nichts ändern kann.
Funfact: Tartrat haben wir genutzt um eine DIBAL-H Reduktion zu quenchen
Naja, Du weißt, daß Carbbonat oder CO₂ rauskommen soll, also willst Du alle 4 C-Atome zu C⁺ᴵⱽ oxidieren. Dazu werden 10 Elektronen umgesetzt (eines für jedes Carbonyl-C und vier für jedes Cs in der Mitte). Von da an machen wir weiter wie immer.
Zuerst die Reaktion im Sauren:
C₄H₆O₆ ⟶ 4 CO₂ + 10 e⁻
Sowohl Wein- als auch Kohlensäure treten als Molekül auf, und wir gleichen am Ende mit H₃O⁺ und H₂O aus. Zuerst kümmere ich mich um die vorläufige H-Bilanz:
C₄H₆O₆ ⟶ 4 CO₂ + 10 e⁻ + 3 H₂O
Und ich sehe, daß ich rechts fünf Sauerstoffe zuviel habe. Das kann ich ausgleichen, indem ich links 15 H₂O und rechts 10 H₃O⁺ hinschreibe, und das gibt nach Vereinfachung:
C₄H₆O₆ + 12 H₂O ⟶ 4 CO₂ + 10 H₃O⁺ + 10 e⁻
Nun im Alkalischen:
C₄H₄O₆²⁻ ⟶ 4 CO₃²⁻ + 10 e⁻
Entsprechend dem alkalischen Milieu habe ich Tartrat und Carbonat als Ionen angeschrieben. Wieder kümmere ich mich zuerst um den Wasserstoff
C₄H₄O₆²⁻ ⟶ 4 CO₃²⁻ + 10 e⁻ + 2 H₂O
Und jetzt fehlen uns links noch 8 O-Atome. Um das zu korrigieren, schreibe ich links 16 OH⁻ und rechts 8 H₂O an und vereinfache:
C₄H₄O₆²⁻ + 16 OH⁻ ⟶ 4 CO₃²⁻ + 10 H₂O + 10 e⁻
Damit haben wir die Halbgleichungen für die Oxidation Tartrat→Carbonat aufgeschrieben. Je nach verwendetem Oxidationsmittel muß man das eben noch mit einer Gleichung für die Reduktion kombinieren, um zu einer vollständigen Reaktionsgleichung zu kommen. Für Permanganat im Sauren haben wir z.B.
MnO₄⁻ + 8 H₃O⁺ 5 e⁻ ⟶ Mn²⁺ + 12 H₂O
und das gibt mit der oben angeschriebenen Gleichung richtig kombiniert (zwei Permanganat pro Weinsäure, weil jedes Permanganat fünf Elektronen verbraucht)
C₄H₆O₆ + 2 MnO₄⁻ + 6 H₃O⁺ ⟶ 2 Mn²⁺ + 4 CO₂ + 12 H₂O
Danke! Ist ja eigentlich ganz einfach! Habe bloß die Summenformel falsch aufgeschrieben!🙈
Dann hätte ich noch eine Frage bezüglich der Oxidation von Tartrat zu Carbonat. Wie stellt man diese in diesem speziellen Fall auf?